电缆支架涡流损耗的研究

随着大截面电缆在上海广泛应用,电缆的输送容量也越来越大。在大电流作用下,普通钢支架涡流损耗不能忽略。文章探讨了电缆支架涡流计算的原理、方法,通过建模对典型的电缆支架涡流损耗进行了计算,并探讨了电缆电流大小、电缆与支架距离、电缆支架材料及电缆布置方式对支架涡流损耗的影响。通过计算分析并联系工程,认为采用不锈钢材料和水平敷设是限制支架涡流损耗较有效的措施。     

大截面电力电缆夹具涡流损耗计算与分析

电缆夹具是电缆输电线路中起固定和支撑作用的重要部件,通过建立大截面电力电缆及其固定夹具的3D有限元涡流仿真计算模型,对不同结构、不同电缆导电截面和不同材料等条件下电缆夹具的涡流损耗进行计算,分析各类条件对夹具涡流损耗大小的影响,研究结果对电缆夹具的设计和选型具有一定的参考价值。     

220kV电缆支撑系统涡流损耗影响因素研究

随着电力电缆在远距离输电系统的大力发展,电缆支架大规模应用,输电电压等级逐渐增加,电缆输送容量越来越大,成本低廉的普通钢支架涡流损耗不能忽略,讨论了电缆支架涡流损耗的计算原理及方法,针对220 k V高压电缆,建立有限元模型,从载流量、电缆与支架间距离、电缆排列方式、电缆支架材料四个维度考虑,定量的计算了各工况的电缆支架涡流损耗情况,根据计算结果,得出各变量对电缆支架涡流损耗的影响规律,并提出几种降低电缆支架涡流损耗方案。     

高压电缆线路钢支架全寿命周期成本计算

正随着城市的发展,城区内新建越来越多的高压电缆线路,钢结构支架在电缆线路敷设中得到普遍应用。如今,电缆输送容量越来越大。在电缆大电流的作用下,钢结构电缆支架存在一些明显的缺点:比如涡流损耗大、成本高、容易发生形变等,对安全运行构成隐患。因此,需要对电缆支架进行优化设计,将全寿命周期成本控制理念引入到电缆支架成本核算工作中,通过建立电缆支架的全寿命周期成本模型,对不同型式的电缆支架进行经济性评估,得出最优的电缆支架设计方案。     

不同材质电缆支架对电缆运行适用性研究

在大电流作用下,电缆支架的导磁性会改变电缆周围的磁场分布,进而影响电缆本体运行,导致其温升变化,以往电力规程规范对于电缆支架的选材并未给出明确说明。文中以江苏省电力公司镇江市南徐220 kV变电站电缆为例,采用二维电磁场-流体场-温度场多物理场耦合有限元计算方法,研究不同载流量、不同电缆材质支架对电缆运行温升的影响。结果表明不同材质电缆支架因涡流引起的电缆支架温升不会危及人身及设备安全,是否选用非磁性材质支架应综合考虑涡流引起的损耗及经济性。文中考虑了电缆支架的影响,给出了支架选择时的理论与工程应用依据,对提高电缆建设经济性和运行可靠性有重要意义。     

轴向磁通永磁电机转子支架涡流损耗研究

对轴向磁通永磁电机转子支架的涡流损耗进行分析,研究了几种不同电导率的转子支架材料对涡流损耗的影响,提出了通过优化转子支架的材料来抑制转子涡流损耗的具体策略。以一台样机为例,通过建立的理论公式对模型损耗的理论推导,运用ANSYS Maxwell进行有限元分析,得出转子支架的涡流损耗,样机实验验证了优化转子支架材料对抑制转子涡流损耗的作用。结果表明,优化转子支架材料可以有效抑制转子上的涡流效应、降低转子温升,该研究对实际工程应用具有积极意义。     

大截面电力电缆固定金具三维涡流场有限元分析

文中建立了大截面电缆固定金具的三维涡流场数学模型,考虑初始条件和边界条件,利用有限元法分别研究了缆芯电流、金具材料电导率以及金具厚度对金具涡流损耗的影响。计算结果表明,金具涡流损耗均随电流、电导率以及厚度的增加而增大。当电流较大时,金具涡流损耗变化较快;当电导率较大时,反而金具涡流损耗变化趋于平缓;金具涡流损耗随厚度的变化呈线性关系。文中提出选用不锈钢作为金具材料可以有效地降低金具中所产生的涡流损耗。     

大型半速汽轮发电机非全相工况下转子涡流损耗的研究

发电机不对称运行时,会产生负序电流,负序电流会在转子表面感生一定的涡流损耗,这将导致发电机涡流损耗增大,温升变高。而非全相运行属于一种较为严重的不对称故障状态,所以对发电机非全相运行时转子表面涡流及涡流损耗的研究就显得尤为重要。首先,为了准确分析计算发电机非全相运行时转子表面涡流和涡流损耗,建立了用于单机无穷大系统动态分析的场–路–网耦合时步有限元模型,分析计算了发电机额定并网运行时变压器高压侧一相和两相断开的非全相工况下,产生的负序电流在转子表面感生出的涡流损耗,揭示出转子各部分涡流损耗的分布规律。其次,计算了发电机额定并网工况下转子涡流损耗,将计算结果与非全相工况下的结果进行了对比分析,得出一些有价值的结论。最后,为了分析槽楔连接方式对转子涡流损耗的影响,分析计算了槽楔短接和断开两种情况下的转子表面涡流损耗,结果表明槽楔不同的连接方式对转子各部分涡流损耗有很大的影响。     

整流变压器绕组涡流损耗计算

论证了周期电流作用下，不计涡流去磁效应时绕组涡流损耗计算的一般方法，提出了涡流损耗电流波形系数的概念；在与计及涡流去磁效应时的准确值进行误差分析的基础上，得出了用于整流变压器设计的简便算法。     

高频轴向磁通永磁电机永磁体涡流损耗三维解析模型

针对现有二维解析模型在计算轴向磁通永磁电机永磁体涡流损耗存在精度不足的问题,该文提出一种能够精确计算该类电机永磁体涡流损耗的新型三维解析模型。该模型利用精确子域法和电阻网络模型,能够同时考虑定子开槽、定子谐波电流、涡流反作用和涡流三维分布的影响。利用有限元法验证了精确子域模型计算得到的空载和电枢磁场分布,并在理想空载下,验证了解析模型永磁体表面涡流密度和永磁体涡流损耗值,分析电机在高频运行下涡流反作用对永磁体涡流损耗的影响。最后,对1台7kW、4000rpm的轴向磁通永磁电机进行空载脉宽调制(pulsewidthmodulated,PWM)电压供电实验和空载正弦波电压供电实验,得到因PWM谐波电流引起的永磁体涡流损耗,将实验结果,有限元结果与解析结果作对比,验证了该解析模型的正确性。     

大截面电力电缆固定金具参数与涡流损耗的数值关系分析

电力电缆固定金具安装在电缆线路上,是对电缆起固定和支撑作用的重要附件设备,而目前工程中对于大截面电力电缆固定金具的选型仍缺乏相关规范。文中通过建立大截面电力电缆与固定金具的三维有限元涡流场模型,仿真计算出不同固定金具参数下金具的涡流损耗值,并以仿真数据为基准分析了电缆固定金具参数与涡流损耗之间的数值关系。通过曲线拟合、非线性回归分析以及误差校验得出固定金具涡流损耗与金具厚度、长度、气隙大小以及金具材料电导率之间的计算公式。为实际工程中电力电缆固定金具的安装提供了参考,对电力电缆固定金具的设计和选型具有一定的指导意义,可供电缆固定金具生产和研究的应用。     

大电流管母线钢支架发热探究

大电流管母线的周围空间存在着强大的交变磁场,其中的钢铁构件将因涡流损耗和磁滞损耗而发热.通过分析涡流产生原理,采用电磁场仿真软件对大电流下格构式钢支架进行建模仿真分析,并折算出对应温升.     

电缆穿墙金属套管发热影响因素及抑制方法研究

电缆进入变电站夹层穿墙时，多采用外套金属套管。由于交变磁场的作用，套管中将感应出涡流，导致套管发热，由此产生的热量会传导至电缆外护层及绝缘层，加速电缆外护层及绝缘层的老化，甚至引起电缆故障。本文分析了套管中涡流损耗的产生原理，利用COMSOL仿真分析了不同工况下电缆及其套管的温度分布和影响因素。研究结果揭示了套管材料磁导率、载流量、套管材料电导率等因素对涡流损耗的影响规律。在套管上开缝可降低套管的等效磁导率，从而减小涡流损耗及温升。仿真研究了开缝大小与温升的关系，获得了最优的开缝宽度。通过实验测温结果与仿真结果对比，验证了模型的正确性。     

变压器三相对称电流引起法兰盘涡流损耗及温升的分析

正借助MAGNET 3D有限元分析软件,建立不同工况下的计算模型,对变压器三相对称电流通过低压法兰时产生的涡流分布进行计算和分析,探讨其涡流损耗密度分布和热点分布规律。随着我国电力事业的不断发展,变压器容量的日益增大,其低压侧三相电流也相应增大。根据电磁感应定律,当电流通过引线时,会在引线周围产生磁场,该磁场会在其附近的法兰钢板中感应出电动势,并产生涡流,进而产生涡流损     

一种变压器直流偏磁箱体损耗计算方法

正应用三维变压器瞬态场路耦合模型计算变压器直流偏磁,以电路和磁场的计算电流为基础,计算研究变压器箱体的瞬涡流损耗。根据实际单相三柱式变压器建立模型,在不同运行方式中以电流作为输入量,分析不同偏磁条件下变压器箱体的磁场、涡流及损耗的分布,并总结其变化规律。结果表明,直流偏磁时铁心饱和,励磁电流畸变,漏磁增大,箱体的涡流损耗升高。此方法分析变压器直流偏磁时内部磁场与箱体涡流的变化情况,从而为其构件损     

基于电磁场—流场—温度场耦合分析的电缆支架温升计算及实验验证

随着大长度大截面的电力电缆在隧道的普及,电缆支架因涡流损耗造成的线损、以及发热产生温升形变等问题也日益严重。文中采用有限元数值计算方法,以110 kV单相电缆及其钢支架为研究对象,进行了电磁场—流场—温度场耦合计算。将电磁场计算得到的涡流损耗作为温度场计算的热源载荷,同时考虑空气自然对流的散热方式,从而计算出电缆支架的温度分布。最后进行电缆支架温升实验,将仿真得到数据和实验数据进行对比,验证电缆支架温升计算的准确性和有效性。     

考虑涡流反作用的永磁体涡流损耗解析计算

推导了一种新型表面式无金属护套永磁同步电机永磁体涡流损耗解析模型,该模型同时考虑涡流反作用、开槽引起的磁导谐波和涡流分布不均匀三种因素,可以计算任意定子电流波形的表面式无金属护套永磁同步电机的永磁体涡流损耗,并能分析任意次数时空谐波产生的永磁体涡流损耗。采用所推导的解析模型研究影响永磁体涡流损耗的因素,包括调制比、载波比和气隙长度。调制比和载波比的增加减小了电流时间谐波幅值二次方和,因此降低了永磁体涡流损耗;气隙长度的增加,由于削弱了谐波电枢反应而降低了永磁体涡流损耗。通过对电机的实验分析和有限元仿真,验证了解析计算的正确性和规律的适用性。     

基于涡流损耗分析的金属顶管电缆沟优化仿真设计

高压电力电缆设计一直是电力设计的重要内容。随着电网建设水平的提升,电缆沟涡流损耗导致电能浪费并影响电缆寿命的问题越来越突出,因此文中以降低金属顶管电缆沟涡流损耗为优化设计目标,提出了一种新型的电缆沟设计。针对三相多回路的金属顶管电缆沟,分析研究发现:影响其涡流损耗的主要因素包括电缆相位的排列方式、顶管厚度和电缆距离。通过用Ansoft Maxwell进行仿真试验,在不同的电缆相位排列、顶管厚度及电缆距离条件下,模拟顶管涡流损耗的情况,再利用有限元法对电缆沟结构进行优化计算,获得新型电缆沟设计。试验结果证明了该设计能够有效降低涡流损耗。     

大电流电气设备的涡流发热及其防止措施

介绍了变电所大电流电气设备周围产生涡流发热的原因,并进一步分析了减少涡流损耗的原理,同时提出了防止涡流发热的对策.     

LNG泵用低温高速永磁电机三维电磁场与涡流损耗的分析计算

针对液化天然气(liquefied natural gas,LNG)泵用低温高速永磁电机换相频率高、损耗大的问题,研究低温高速永磁电机三维电磁场与涡流损耗的分布特征及变化规律。结合电机材料低温电磁特性,构建电机三维全域瞬态电磁场-路耦合有限元数学模型,揭示低温高速永磁电机端部磁场的衰减规律。分析护套属性对永磁体涡流损耗的影响,探索低温与常温环境下永磁体涡流损耗的差异性,并进一步研究电流换相动态过渡过程永磁体与护套涡流电密的瞬时变化特性,得到转子瞬时涡流损耗的分布曲线,确定电机端部结构件中涡流电密及涡流路径的分布。分别从电磁参数、转子涡流损耗数值以及电磁转矩的角度对模型以及计算结果进行验证。